[发明专利]三维二氧化锰与氧化石墨烯复合吸附剂的合成方法及应用

权利要求书

1.一种三维二氧化锰与氧化石墨烯复合吸附剂的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括如下步骤：

（1）按摩尔比为2：1-1：2的比例分别称取高锰酸钾和氯化铵；

（2）将步骤（1）称取的高锰酸钾和氯化铵，分别分散到水中，各自磁力搅拌5-15min，得到两种澄清的水溶液；

（3）将步骤（2）得到的氯化铵水溶液转移到高锰酸钾水溶液中；再搅拌5-15min，得到高锰酸钾-氯化铵混合溶液；

（4）将高锰酸钾-氯化铵混合溶液倒入水热反应釜中，并在170-230℃的烘箱中保持12-36h，得到反应液；

（5）待反应完成后，将反应液离心分离，然后用超纯水洗涤离心分离得到固体；

（6）将步骤（5）得到的固体干燥，得到α-晶体二氧化锰纳米线；

（7）称取α-晶体二氧化锰纳米线和氧化石墨烯粉末，其中α-晶体二氧化锰纳米线和氧化石墨烯粉末的质量比为10：1-1：3；

（8）将上述α-晶体二氧化锰纳米线分散到水中，用浓硫酸调节α-晶体二氧化锰纳米线水溶液的pH为1-3；

（9）将调节pH后的α-晶体二氧化锰纳米线水溶液在步骤（8）的pH下维持0.5-2h；

（10）将上述氧化石墨烯粉末加入到α-晶体二氧化锰纳米线水溶液中，超声反应0.5-2h，得到反应液；

（11）待反应完成后，离心分离所述反应液，然后用超纯水洗涤离心分离得到固体；

（12）将步骤（11）得到的固体干燥，得到三维二氧化锰与氧化石墨烯复合吸附剂。

2.一种三维二氧化锰与氧化石墨烯复合吸附剂的合成方法，其特征在于，所述合成方法具体包括如下步骤：

（1）按摩尔比为1：1的比例分别称取高锰酸钾和氯化铵；

（2）将步骤（1）称取的高锰酸钾和氯化铵分别分散到等体积的水中，各自磁力搅拌10min，得到两种澄清的水溶液；

（3）将得到的氯化铵水溶液转移到高锰酸钾水溶液中，再搅拌10min，得到高锰酸钾-氯化铵混合溶液；

（4）将高锰酸钾-氯化铵混合溶液倒入水热反应釜中，并在200℃的烘箱中保持24h，得到反应液；

（5）待反应完成后，将反应液离心分离，然后用超纯水洗涤离心分离得到固体；

（6）将步骤（5）得到的固体用冷冻干燥机干燥，得到α-晶体二氧化锰纳米线；

（7）按α-晶体二氧化锰纳米线和氧化石墨烯粉末的质量比为1：2的比例分别称取α-晶体二氧化锰纳米线和氧化石墨烯粉末；

（8）将上述α-晶体二氧化锰纳米线分散到水中，用浓硫酸调节α-晶体二氧化锰纳米线水溶液的pH为2；

（9）将调节pH后的α-晶体二氧化锰纳米线水溶液在pH=2下维持1h；

（10）将上述氧化石墨烯粉末加入到α-晶体二氧化锰纳米线水溶液中，超声反应1h，得到反应液；

（11）待反应完成后，离心分离反应液，然后用超纯水洗涤离心分离得到固体；

（12）将步骤（11）得到的固体用冷冻干燥机干燥，得到三维二氧化锰与氧化石墨烯复合吸附剂。

3.一种权利要求1所述方法制备的 复合吸附剂的应用，其特征在于，所述复合吸附剂在复杂环境下去除水体中的U(VI)和Eu(III)；其中去除水体中的U(VI)的最大吸附量达到271.7mg/g，吸附Eu(III)的最大吸附量为83.5 mg/g，吸附实验1min内即达到平衡。

4.根据权利要求3所述复合吸附剂的应用，其特征在于，所述复合吸附剂在水样中有Mg²⁺、K⁺、Na⁺、NO₃^-、CI^-、CO₃^2-和HCO₃^-离子存在下仍然能够去除U(VI)和Eu(III)。